Печь с инфракрасным нагревом

(71) Заявители Дятко Владимир Казимирович Иванов Юрий Любикович(72) Авторы Дятко Владимир Казимирович Иванов Юрий Любикович(73) Патентообладатели Дятко Владимир Казимирович Иванов Юрий Любикович(57) 1. Печь с инфракрасным нагревом, теплоизолированная огнеупорная рабочая камера которой содержит нагреватели в виде кварцево-галогенных ламп накаливания и отражатели излучения ламп, отличающаяся тем, что электрическое соединение кварцево-галогенных ламп накаливания выполнено в виде параллельного соединения последовательно соединенных ламп. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что последовательно соединены по меньшей мере две лампы. 3. Печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что параллельно соединены по меньшей мере два последовательных соединения ламп. Фиг. 1 Полезная модель относится к технологии нагрева и может быть использована в качестве стационарной или проходной печи в различных отраслях промышленности для осуществления различного рода температурной обработки продукции, например, на металлургических и машиностроительных заводах, на предприятиях полиграфии, в производстве полупроводниковых материалов и приборов и т.д. 1540 На сегодняшний день наиболее эффективным способом нагрева по сравнению с конвекционным является радиационный, т.е. нагрев посредством инфракрасного электромагнитного излучения. В устройствах и приборах, осуществляющих инфракрасный радиационный нагрев, как правило, используют термоэлектрические (ТЭНы) или спиральные нагреватели либо газовые горелки, способные разогреть металлические излучатели до необходимой температуры для образования теплового потока. Целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными инфракрасными нагревателями обладают кварцево-галогенные лампы накаливания. Коэффициент полезного действия этих ламп составляет порядка 98 , а потребляемая мощность мала. При этом практически мгновенно происходит достижение заданного температурного режима, управление которым легко осуществлять, изменяя величину питающего напряжения посредством управляющих приборов. Все вместе позволяет достигать значительной экономии электроэнергии при их использовании. Однако срок службы кварцево-галогенных ламп накаливания в зависимости от параметров находится в пределах 400-5000 ч и, как показала практика, многие потребители отказываются от их использования в силу быстрого выхода их из строя. Поэтому наиболее актуальной становится проблема продления срока службы кварцево-галогенных ламп накаливания. Известно, что срок их службы в значительной степени зависит от величины питающего напряжения и количества включений в работу. В световой радиационной печи по 1, принятой за прототип заявляемой печи с инфракрасным нагревом и содержащей теплоизолированную огнеупорную рабочую камеру с установленными в ней электронагревательными элементами в виде соединенных параллельно кварцево-галогенных ламп накаливания, а также отражателями инфракрасного излучения ламп, данная задача решается путем непрерывного периодического изменения тока в цепи ламп. Недостатком заявленного прототипа является сложность процесса управления работой ламп. Поставленной технической задачей является значительное продление эксплуатационного ресурса печи инфракрасного нагрева за счет увеличения продолжительности горения кварцево-галогенных ламп накаливания без использования операций и устройств по управлению работой ламп. Поставленная задача решается за счет того, что в печи инфракрасного нагрева, содержащей теплоизолированную огнеупорную рабочую камеру с установленными в ней электронагревательными элементами в виде кварцево-галогенных ламп накаливания, а также отражателями инфракрасного излучения ламп, электрическое соединение кварцевогалогенных ламп накаливания выполнено в виде параллельного соединения последовательно соединенных ламп. При этом последовательно соединены могут быть по меньшей мере две лампы, а параллельное соединение ламп может содержать по меньшей мере две ветви. Сущность полезной модели поясняется фигурами чертежей, где на фиг. 1 представлено схематическое изображение одного из возможных вариантов исполнения печи в разрезе, на фиг. 2 - схема электрического соединения ламп. Как показано на фиг. 1, печь содержит теплоизолированную огнеупорную рабочую камеру 1, в которой размещены электронагревательные элементы в виде кварцевогалогенных ламп накаливания 2, а также отражатели инфракрасного излучение ламп 3. Размещение ламп и отражателей в камере зависит от вида проводимой температурной обработки и вида продукции и не влияет на достижение поставленной технической задачи,на которую направлено данное техническое решение. Основой достижения поставленной технической задачи стало простое решение, основанное на том факте, что при последовательном включении ламп достигается оптималь 2 1540 ный режим их работы, позволяющий в несколько раз увеличить срок их службы, практически не снижая тепловую отдачу. Данное решение положено в основу показанной на фиг. 2 схемы электрического соединения кварцево-галогенных ламп накаливания, примененной в отношении известной печи, в которой электрическое соединение ламп выполнено в виде параллельного соединения последовательно соединенных ламп. Количество включенных последовательно ламп определяется их параметрами и ограничено условием сохранения температуры тела накала лампы, достаточной для предотвращения ее потемнения, а число параллельных ветвей схемы определяется требованиями, предъявляемыми к величине мощности нагрева, необходимой для осуществления конкретного вида температурной обработки. Использование конструкции известной печи и нового электрического соединения электронагревательных элементов в ней позволяет достичь поставленной цели. При работе печи электронагревательные элементы 2 подключают к источнику питания и подвергают размещенную в рабочей камере 1 продукцию нагреву посредством излучения кварцево-галогенных ламп накаливания в заданном режиме, при этом излучение,отраженное от отражателей 3, позволяет усилить эффект нагрева. В процессе работы за счет последовательного соединения ламп происходит естественное снижение напряжения на каждой из них до величины, при которой продолжительность горения ламп увеличивается в десятки раз, при этом параллельное соединение указанных последовательных соединений позволяет достичь необходимой мощности нагрева, а также повышает надежность схемы, обеспечивая необходимый резерв на случай выхода из строя одного из последовательных соединений. Таким образом, использование новой схемы электрического соединения кварцевогалогенных ламп накаливания в известных стационарных и проходных промышленных установках приведет к упрощению их конструкции, повышению надежности, а также значительному продлению их эксплуатационного ресурса, который может составить 25000 ч. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.